城市光网助力上海实现光纤入户

责任编辑:匿名 (未验证) 2011/02/28 作者:刘健 贾明
一、上海接入网改造历程回顾
      随着多媒体技术的发展和成熟,用户对各种高带宽业务的需求越来越强烈,各种网络应用对接入网带宽都提出了更高的要求,使得现有铜缆接入网的带宽日益捉襟见肘,由此运营商拉开了对铜缆网进行提速改造的序幕。上海接入网改造根据所采用技术的手段不同可大体分为两个阶段:
      第一阶段:2006年初至2008年中期,主要采用基于铜缆接入的DSL技术,一方面通过DSLAM宽带设备的逐步下移使光纤逐步靠近用户,铜缆的覆盖距离相应地不断缩短,以实现更高的接入带宽;另一方面则通过DSLAM设备升级(ADSL→ADSL2+→VDSL2) 以提供更高带宽的接入能力。这一阶段的改造注重现有铜缆接入网的挖潜,在最后一公里(或者几百米)仍然采用双绞线,其最大的好处在于可保护现有投资,充分利用现有的入户线实现高带宽接入;缺点是铜缆的距离和串扰等问题令接入带宽存在瓶颈,实际应用中难以提供50M以上的更高带宽。
      第二阶段:2008年中期至今,由DSL技术逐渐向基于无源光网络(PON)的光纤接入技术演进。其间在2009年6月以前建设模式以FTTB为主,2009年6月以后随着“城市光网”行动计划的启动,建设模式由FTTB为主转向FTTH为主,以彻底摆脱基于铜缆接入技术的带宽瓶颈,实现接入网的全光纤化改造。
 
二、FTTH发展现状
      “城市光网”(MONet)是以FTTH、FTTB光接入技术为基础,以高性能路由集群、Ipv6等关键技术为导向,以IP全业务支撑系统为依托;构建“百兆进户、千兆进楼、T级出口”的网络能力,打造以IP化、扁平化、宽带化、融合化为核心特征的可管可控的绿色高性能光网络。自“城市光网”行动计划启动以来,上海FTTH由新建区域的优选模式发展成为全网改造的优选模式,尤其是2010年初国务院决定加快推进三网融合以来,政策驱动加上业务需求驱动、技术驱动和竞争驱动,四大驱动力形成合力,推动FTTH驶入了快车道。截至2010年底,上海地区城市光网覆盖的用户数已经超过200万户,FTTH实装用户超过30万户,FTTH的发展速度之快在全国名列前茅。
 
三、PON技术的选择
      PON(无源光网络)是由光纤、分光器、光连接器等无源光部件组成的P2MP(点对多点)的网络。与有源光接入技术相比,PON由于消除了局端与用户端之间的有源设备,使维护简单、可靠性高、成本低,还能节约光纤资源,是FTTH的主要解决方案。
      PON系统的典型拓扑结构为树型或星型,由网络侧的OLT、光分配网和用户侧的ONU组成。其结构如图1所示。
图1  PON系统参考模型
      目前已广泛应用的PON技术有EPON和GPON两种,两者各有所长。EPON特点:由以太网技术发展而来,标准启动早,标准化程度高,技术简单、低成本、中性能,适宜承载以太网业务,适合公众客户需求;GPON特点:标准由运营商主导制定,标准化程度略逊于前者,但发展较快,技术复杂、支持全业务接入、安全性好,适宜综合业务接入需求。
      在我国,EPON因技术成熟早,成本低,因而更早被市场接受并进入大规模商用阶段。在以覆盖公众客户为主要目标的上海城市光网建设中,EPON因上述优势而成为主流技术。
 
四、ODN建设方案
      1、分光架构
      常用的ODN的建设方案分为一级分光架构和二级分光架构两种。一级分光结构简单,易于管理,但组网所用的光缆容量大,线路投资相对较高,目前每户投资约800~1000元;二级分光结构复杂,管理难度高,但因分级收敛,大大节约了光纤数量,线路投资较低,目前每户投资约300~400元。可见采用二级分光架构时,网络建设的成本优势十分明显。
     截至2010年9月,上海固定电话用户数已达936万户,可以想见光纤入户的改造量将是多么巨大。因此,降低建设成本和实现快速接入是确定ODN建设方案时率先要考虑的两个因素。上海的城市光网建设根据用户性质不同,分别采用了不同的ODN建设方案。对于政企客户ODN采用一级分光架构,分光比为1:32;对于普通公众客户,ODN采用成本较低的二级分光架构,分光比为1:64。
      2、主干光缆拓扑结构
      城市光网建设中,常用的主干光缆拓扑结构有环形、总线形和树形三种,见图2~图4。
图2  环形拓扑                       图3  总线形拓扑                          图4  树形拓扑
      环型拓扑结构的主要优点是:物理路由成环,可为用户至局之间提供双路由,网络安全性高;通过交接箱之间的联光缆,还可在一定程度上实现主干光纤资源的灵活调度。其缺点是光缆全程无递减,敷设量比较大,为了能兼顾用户接入和路由的成环往往敷设路由较长,不但占用了较多的管孔资源,而且建设成本相对较高。总线型拓扑结构的主要优点与环型类似,可为用户提供双路由上联至两个局向,网络安全性高;其缺点是主干光缆跨分局区域敷设,光缆全程无递减,路由长度较长,成本相对较高。因用户可归属至两个局向,还存在用户跨分局接入的情况,为运维管理带来困难。树型拓扑结构主要优点是:光缆芯数沿途递减,光缆路由短捷灵活,可分期按需建设,大大降低了建设成本;其缺点是路由单一,安全性相对较差,且主干光纤资源难以灵活调度。
      对于政企客户,因其对网络安全性要求高,对光纤的需求具有一定的不确定性,主干光缆拓扑结构主要选择环形和总线形。对于普通公众客户,FTTH主要关注的是如何方便、快捷地实现光纤的接入,及时满足用户需求,并尽可能降低工程建设成本,以实现普遍覆盖的目标。因此采用树形拓扑结构可充分发挥其优势,更适宜于FTTH的大规模部署。虽然树形结构网络安全性相对环形和总线形差些,但对于安全性要求高的重要用户,也可以通过不同树型主干引出配缆,实现节点双路由保护。
 
五、结束语
      2010年是上海大力推进城市光网建设,积极部署FTTH的一年。经过一年的建设,上海的接入网光纤化改造取得了丰硕的成果,已建工程覆盖的用户数已经超过200万户,在建工程覆盖的用户数近70万户。2011年光纤入户的推进速度和覆盖广度将进一步增加。根据“城市光网”行动计划及市政府建设“智慧城市”的目标,2011年城市光网覆盖用户要超过300万户,宽带用户的平均带宽将达到8M,2013年达到32M,2015年达到50M;到十二五期末,上海将力争全面实现光纤入户,百兆接入,宽带带宽和服务水平将达到国际先进水平。随着光纤入户的脚步越来越快,上述目标的实现指日可待!

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